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超低压反渗透膜纳滤技术原理 溶解、扩散原理:

发布日期:2019-05-27 作者: 点击:

常用的污水处理技术有生物化学法,如活化污泥法(Activated Sludge Process),生物结层法(Fixed Biofilm Processes),混合生物法(Combined Biological Processes)等;物理化学法,如粒质过滤法(Granular Media Filtration),活化炭吸附法(Activated Carbon Adsorption),化学沉淀法(Chemical Precipitation),膜滤/析法(Membrane Processes)等;自然处理法,如稳定塘法(Stabilization Ponds),氧化沟法 (Aerated or Facultative Lagoons),人工湿地法(Constructed Wetlands),化学色可赛思树脂处理法.纳滤膜分离原理

纳滤膜又称为超低压反渗透膜,日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离原理进行了具体的定义:操作压力≤1.50mPa,截留分子量200~1000,NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜。纳滤膜分离技术已经从反渗透技术中分离出来,成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术,己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域,成为水处理技术中的一个重要的分支。

纳滤技术原理

溶解、扩散原理:渗透物溶解在膜中,并沿着它的推动力梯度扩散传递,在纳滤膜的表面形成物相之间的化学平衡,传递的形式是:能量=浓度o淌度o推动力,使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。

电效应:纳滤膜与电解质离子间形成静电作用,电解质盐离子的电荷强度不同,造成膜对离子的截留率有差异,在含有不同价态离子的多元体系中,由于道南(DONNAN)效应,使得膜对不同离子的选择性不一样,不同的离子通过膜的比例也不相同。

纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在纳滤膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。纳滤膜可能的荷电密度为0.5~2meq/g。

纳滤膜的分离原理

纳滤膜介于RO与UF膜之间,对NaCL的脱除率在90%以下,反渗透膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率,但纳滤膜只对特定的溶质具有高脱除率;

纳滤膜主要去除直径为1个纳米(nm)左右的溶质粒子,截留分子量为100~1000,在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质。

水处理发展过程 [3] 

在古时候,当时的人类没有先进的水处理技术,为了降低疾病的水传播,他们便是采用简单的格栅截留和自然沉降等方法进行水处理。随后,经过多年观察和总结,他们也是发现了用砂子可以过滤掉细微悬浮物的方法,进而出现了药剂混凝预处理。随着人类文明的不断进步,人类产生的垃圾以及对环境的大肆破坏,导致了水资源受到严重污染。当各种传染病通过水传播,致使不少人染病或者死亡的时候,人们才是发现水处理是何等的重要。也正是如此,人们才逐渐开始研究水处理技术。

从十九世纪末开始,工业技术得到长足发展,工业污水也是逐年翻倍产生。而且当时的工业强国的河流、湖泊也是遭到严重污染,逐渐成为社会公害。典型的例子有英国的泰晤士河中的鱼类近乎死亡殆尽、美国的密西西比河的生物大量死亡、日本熊本县水俣湾被甲基汞污染,导致了附近居民出现骨痛病。人们发现,简单的化学、物理方法以及难以处理这些污水,研究出新型的水处理技术已经急不可耐了。各国的科学家都开始着手研究水处理方法,最早是污水曝气试验,然后又是生物膜法,接着再是人工生物处理法,再到如今具有针对性的离子交换法、电化学法等高新技术。

上世纪九十年代,随着可持续发展的思想提出,不少国家也都开始利用系统工程的方法。把经济发展与环境保护综合考虑了起来,水处理也不单是处理已经成形的污水,而是从源头开始加以控制。由于最近几十年经济发展迅速,人们发现传统给水处理工艺已经难以满足社会的用水需求,故而也就开始将生物技术应用到给水工艺当中。不仅如此,伴随水资源危机的产生,污水再利用的工艺也是成为了人们关注的一点。为了提高水质,改善现在的环境,以生态学原理为基础的土地灌溉、氧化塘等污水处理技术也是发展了起来。


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